18+
  Войти, или Зарегистрироваться (Что мне это даст?)

Как устроена служба радиационного мониторинга

Константиновск, тишина, спокойствие, свежий воздух и атомная электростанция в 100 километрах...

Очень не помешает быть в курсе радиационной обстановки. Но, как оказалось, индивидуальные приборы радиационного контроля не так-то просто достать. Мало того, что они индивидуальные, так они еще и стоят не меньше средней зарплаты константиновского работяги. Понятно, что купить прибор каждому жителю нереально, поэтому мы решили запустить собственную службу радиационного мониторинга с трансляцией результатов на сайт.

Первое, что пришло в голову — приобрести дозиметр/радиометр, например Radex. Но такие устройства относительно дороги и их не заставить работать полностью автоматически — самостоятельно производить измерения и транслировать информацию об уровне радиационного фона на сайт. Тогда было принято решение самостоятельно разработать прибор, отвечающий необходимым требованиям.

Поиски информации по этой теме в Интернете увенчались успехом, однако в большинстве случаев реализовано все было ужасно — веб-камера, направленная на шкалу дозиметра. Особенно приятно, когда в ночное время показаний дозиметра не видно. Понятно, что такой ужас не имеет права на существование и двигаться надо принципиально иным, высокотехнологичным путем.

И тогда в голове у меня родилась вот такая идея:



Не плохо, чо.

Датчиком прибора является счетчик Гейгера-Мюллера, который при пролетании через него гамма-частицы генерирует короткий электрический импульс. Ждущим мультивибратором импульсы от счетчика конвертируются в прямоугольную форму и подаются на COM порт компьютера, где специальная программа, их посчитает, сделает необходимые вычисления и отошлет числовое значение уровня радиации на сайт.

Вот как-то так.

Бросив все силы на поиски электронных компонентов для нашей конструкции, мне удалось приобрести на молотке классную штуку — счетчик Гейгера-Мюллера СБМ-20, широко применяемый в дозиметрических приборах. Остальные детали были заказаны на сайте компании «База электроники» bak.ru.

За основу прибора была взята вот эта схема, которую я переделал и усовершенствовал. Генератор на микросхеме NE555 показал отличные результаты, выдавая вместе с усилителем и трансформатором необходимое для питания счетчика Гейгера напряжение 400 вольт. Ждущий мультивибратор, построенный так же на NE555, подключен к оптопаре 4N35, которая осуществляет гальваническую развязку прибора и компьютера.

Выход оптопары подключается к 4 и 6 ножкам COM порта. Соответственно DTR и DSR. При появлении электрического сигнала на выходе оптопары (вызванное пролетанием гамма-частицы через счетчик Гейгера) происходит замыкание контактов порта и значение DSRholding устанавливается в 1.

Программа, считывающая состояние порта, производящая необходимые расчеты и передачу данных на сайт, написана на величайшем изобретении Майкрософта — языке C#. Технически программа считывает значение DSRholding, и, если оно равно 1, регистрирует импульс от датчика. Получив определенное количество импульсов n за период измерения t, программа рассчитывает уровень радиационного фона по такой формуле:

где:
R = уровень радиации (мкР/ч)
t — время измерения (секунд)
n — количество импульсов (штук)
78 — паспортная характеристика счетчика Гейгера СБМ-20 — количество импульсов на микрорентген.
3600 — число секунд в 1 часе.

Для получения более точных результатов измерения и уменьшения влияния флуктуаций, период измерения выбран 30 минут. По истечении этого времени программа отправляет количество микрорентген в час на сайт, что и можно видеть под блоком Погода. После начинается новый цикл измерения. Таким образом, информация об уровне радиационного фона обновляется раз в пол часа.



Ура! Теперь не надо покупать дозиметр! Можно зайти на сайт и посмотреть, что там с радиацией.

Апдейт: про усовершенствованную радиационную службу третьего поколения читайте тут.


Партнеры

По материалам: Bokila told about the match against "Dinamo".